基于BIM的測(cè)控系統(tǒng)運(yùn)維全生命周期管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

+楊敏英 郭青（西安衛(wèi)星測(cè)控中心 喀什測(cè)控站） 朱峰（東方紅衛(wèi)星移動(dòng)通信有限公司）

1.引言

測(cè)控系統(tǒng)運(yùn)維人員更換頻繁，對(duì)運(yùn)維人員素質(zhì)要求較高，運(yùn)維甚至需要周期性無(wú)人化。如何讓運(yùn)維人員對(duì)眾多設(shè)備及系統(tǒng)全生命周期信息進(jìn)行快速掌握，以及運(yùn)維管理工作流程化、規(guī)范化，傳統(tǒng)的信息溝通和管理方式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。實(shí)踐證明，信息錯(cuò)誤傳達(dá)或不完備是造成眾多系統(tǒng)故障、系統(tǒng)亞健康事件的根本原因，而BIM技術(shù)通過(guò)三維的共同工作平臺(tái)以及三維的信息傳遞方式[1]，并采取物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)關(guān)鍵信息實(shí)時(shí)更新，可以為運(yùn)行維護(hù)一體化提供良好的技術(shù)平臺(tái)和問(wèn)題解決思路，為保障測(cè)控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行提供可能。

2.測(cè)控系統(tǒng)運(yùn)維管理現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

測(cè)控系統(tǒng)運(yùn)維管理主要集中在系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)的過(guò)程管理上。目前測(cè)控系統(tǒng)在裝備運(yùn)行與維護(hù)過(guò)程中的管理方面存在較大空白，并沒有實(shí)現(xiàn)完整的運(yùn)維功能整合。為了解決某些型號(hào)任務(wù)功能的需要，許多系統(tǒng)、設(shè)備、軟件必須短期內(nèi)開發(fā)完成，對(duì)系統(tǒng)間的互聯(lián)互通缺乏周密的考慮，形成各自獨(dú)立的系統(tǒng)，信息分散，產(chǎn)生了很多“信息孤島”，不能充分發(fā)揮系統(tǒng)功能。

裝備運(yùn)行方面，測(cè)控系統(tǒng)每套系統(tǒng)有規(guī)范的流程方法，但人員的工作職責(zé)以及工作執(zhí)行情況監(jiān)管有所失控，人員對(duì)工作的完成情況和操作的正確性時(shí)常處于失控狀態(tài)。裝備軟硬件變更歷史未能直觀的體現(xiàn)。裝備維護(hù)方面，在用線纜的參數(shù)、性能狀態(tài)、使用時(shí)間、歷史“遭遇”未可知。庫(kù)存的備品備件狀態(tài)清楚，但采用維護(hù)記錄登記的方式很難在應(yīng)急時(shí)第一時(shí)間做到最快、最好的選擇。對(duì)系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)不規(guī)范、歷次維護(hù)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題、歷次維護(hù)結(jié)果等信息不具備信息化、集中統(tǒng)一管理能力，歷史數(shù)據(jù)缺失則無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期設(shè)備狀態(tài)趨勢(shì)分析，影響預(yù)防性維修工作的有效開展。綜上，加之不同裝備可靠性程度差異大，如此將不利于較長(zhǎng)一段時(shí)間“人員流動(dòng)性高”的現(xiàn)狀以及未來(lái)“無(wú)人、少人”引發(fā)的急迫問(wèn)題。

3.BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用架構(gòu)

3.1 BIM技術(shù)及應(yīng)用架構(gòu)

基于模型的信息化管理BIM（Building Information Modeling）是以系統(tǒng)的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，管理三維模型，通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬系統(tǒng)所具有的真實(shí)信息。它具有信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、信息一致性、可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性八大特點(diǎn)[5]。其中，信息完備性，包括完整的信息描述，如對(duì)象名稱、結(jié)構(gòu)類型等設(shè)計(jì)信息，還包括施工信息、維護(hù)信息等?？梢暬?，即所見即所得，模型三維的立體實(shí)物圖形可視，方便溝通、討論與決策。協(xié)調(diào)性，針對(duì)項(xiàng)目信息出現(xiàn)的“不兼容”，使用有效BIM協(xié)調(diào)流程進(jìn)行協(xié)調(diào)綜合，減少不合理的變更方案。模擬性，可實(shí)現(xiàn)3D畫面的模擬，4D發(fā)展時(shí)間上的模擬，5D造價(jià)控制上的模擬。優(yōu)化性，是對(duì)項(xiàng)目方案的優(yōu)化，利于開發(fā)人員選擇更有利于自身需求的方案，以及對(duì)難度比較大和問(wèn)題比較多的方案進(jìn)行優(yōu)化。BIM不再像CAD一樣只是一款軟件，而是一種管理手段，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理精細(xì)化，信息化管理的重要工具。

BIM通過(guò)兩點(diǎn)達(dá)到以上目的：第一，數(shù)據(jù)產(chǎn)生的第一時(shí)間收集數(shù)據(jù)；第二，后續(xù)環(huán)節(jié)可以方便使用前面環(huán)節(jié)已經(jīng)收集的數(shù)據(jù)，避免錯(cuò)誤，減少重復(fù)勞動(dòng)。從國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的成果看，BIM可以改善傳統(tǒng)的工作流程，打破信息孤島的壁壘，將大幅提升設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維乃至質(zhì)量管理、效率管理效能。該項(xiàng)目BIM部分基于成熟的Abimo軟件，基于API-SDK開發(fā)和腳本，進(jìn)行開發(fā)。項(xiàng)目全生命周期中的BIM技術(shù)如圖1。

3.2 BIM建模過(guò)程

（1）制定建模規(guī)范

以按地物（樓層）拆分、按構(gòu)件（設(shè)備）拆分、按區(qū)域拆分的原則對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模，分為建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝備系統(tǒng)四個(gè)專業(yè)的模型創(chuàng)建。即最終將會(huì)產(chǎn)生四個(gè)模型，精細(xì)程度到線纜、信號(hào)點(diǎn)。

（2）BIM建模過(guò)程

一個(gè)項(xiàng)目完整的BIM模型，構(gòu)件的數(shù)量級(jí)在十萬(wàn)級(jí)以上是很正常的。在建模過(guò)程中一般都是團(tuán)隊(duì)協(xié)作，共同完成模型的創(chuàng)建。建模過(guò)程及步驟如下：

1.整理資料。根據(jù)圖紙、設(shè)計(jì)初步布局，規(guī)劃基本建筑圖元、水單元、電單元、構(gòu)架設(shè)備組建、對(duì)纜線進(jìn)行編號(hào)，并制定建模規(guī)范。

2.BIM重構(gòu)。對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)依據(jù)建模規(guī)范進(jìn)行三維建模，并輸入相關(guān)屬性信息，裝備系統(tǒng)標(biāo)定系統(tǒng)連接拓?fù)潢P(guān)系及關(guān)鍵電氣連接參數(shù)。

3.交互審核。依據(jù)建模規(guī)范及現(xiàn)有系統(tǒng)拓?fù)潢P(guān)系，由相關(guān)系統(tǒng)維護(hù)人員進(jìn)行建模成果審核，審核完成后成果存入SBM DB數(shù)據(jù)庫(kù)。

4.數(shù)據(jù)融合。將BIM數(shù)據(jù)與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，使得顯示三維地理坐標(biāo)與BIM模型坐標(biāo)保持一致，為今后的BIM模式應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系框架包括感知層技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)、應(yīng)用層技術(shù)及公共技術(shù)。感知層，主要用于采集物理事件和數(shù)據(jù)，包括各類物理量、標(biāo)識(shí)、音視頻數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集適用于局域網(wǎng)的涉及傳感器、RFID等技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)層，實(shí)現(xiàn)更加廣泛的互聯(lián)功能，能夠把感知到的信息無(wú)障礙、高可靠性、高安全性地進(jìn)行傳送，需要傳感器網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)相融合。應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通的功能。公共技術(shù)不屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的某個(gè)特定層面，而是與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)的三層都有關(guān)系，包括標(biāo)識(shí)與解析、安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理等。

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)，如圖2。

圖2 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)

圖中傳感器采用非入侵的低功耗、低成本、低復(fù)雜度傳感器，涉及溫度、濕度、電流、電源、振動(dòng)、無(wú)線電頻點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)、纜線拉力、門柜啟閉、人員檢測(cè)以及電信號(hào)等傳感器。

4.基于BIM技術(shù)的測(cè)控系統(tǒng)運(yùn)維全生命周期管理平臺(tái)

4.1 總體框架

系統(tǒng)總體框架由 BIM基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、平臺(tái)服務(wù)層、應(yīng)用層、物聯(lián)網(wǎng)API接口層，實(shí)現(xiàn)日常維護(hù)、資產(chǎn)管理、應(yīng)急預(yù)案、培訓(xùn)模擬四大功能，如圖3。其中日常運(yùn)行維護(hù)包括設(shè)備關(guān)鍵步驟操作、巡檢、壽命到期設(shè)備及接插件更換等。資產(chǎn)管理包括進(jìn)出建筑物設(shè)備及備品備件自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)盤點(diǎn)、冗余設(shè)備及電纜清理與報(bào)廢。應(yīng)急預(yù)案包括突發(fā)事件及突發(fā)故障，可視化預(yù)案維護(hù)及搶修。培訓(xùn)模擬包括新到崗工作人員培訓(xùn)與考核、故障處理模擬。

本研究擬對(duì)測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行BIM從構(gòu)，并采用非入侵的低功耗、低成本、低復(fù)雜度的傳感器進(jìn)行廣譜物聯(lián)網(wǎng)感知，感知數(shù)據(jù)到達(dá)后進(jìn)入大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，采用AI技術(shù)對(duì)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行人工智能分析與脫敏，并分發(fā)到已有PHM系統(tǒng)或SCADA系統(tǒng)，脫敏后的數(shù)據(jù)分發(fā)到對(duì)應(yīng)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行二次研究，為AI人工智能學(xué)習(xí)提供訓(xùn)練模板。需要建立兩個(gè)基礎(chǔ)系統(tǒng)即：BIM系統(tǒng)、IOT系統(tǒng)。BIM基礎(chǔ)系統(tǒng)，現(xiàn)有測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)，涉及地理屬性、設(shè)備屬性、纜線屬性、氣象環(huán)境屬性，實(shí)現(xiàn)地理環(huán)境可視、物可視、動(dòng)態(tài)信息可視、氣象環(huán)境可視。IOT基礎(chǔ)系統(tǒng)在原有專業(yè)傳感器基礎(chǔ)上，增加非入侵的低功耗、低成本、低復(fù)雜度傳感器，例如溫度、濕度、電流、電源、振動(dòng)、無(wú)線電頻點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)、纜線拉力、門柜啟閉、人員檢測(cè)以及電信號(hào)等傳感器。

圖3 總體框架

在以上兩個(gè)基礎(chǔ)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，支持已有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行。例如：PHM系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)，并新研制部分業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如：可視化拓?fù)鋱D系統(tǒng)、維護(hù)預(yù)案培訓(xùn)系統(tǒng)、維護(hù)遠(yuǎn)程指導(dǎo)專家系統(tǒng)、物資管理系統(tǒng)等。其中維護(hù)預(yù)案、培訓(xùn)系統(tǒng)可編制周、月、季度維護(hù)可視化預(yù)案及備品備件清單?？删幹瞥Ｒ姽收咸幚砜梢暬A(yù)案及涉及備品備件清單?？梢源蠓忍岣哌\(yùn)維人員運(yùn)維技術(shù)水平并可進(jìn)行模擬運(yùn)維對(duì)運(yùn)維人員進(jìn)行考核，提高一次性進(jìn)入成功率，減少因?yàn)槿藛T素質(zhì)及物資攜帶的原因造成的二次進(jìn)入維護(hù)。物資管理系統(tǒng)采用UHF RFID、LORA RFID進(jìn)行支撐，在預(yù)案系統(tǒng)與專家系統(tǒng)的支撐下，自動(dòng)生成進(jìn)入物資清單、使用手持裝置進(jìn)行非接觸快速盤點(diǎn)，為一線運(yùn)維提供有力支撐[3]?？梢暬?fù)鋱D系統(tǒng)，在BIM的基礎(chǔ)上進(jìn)行可視化系統(tǒng)拓?fù)鋱D，并在拓?fù)鋱D上標(biāo)注對(duì)應(yīng)傳感器量及合格傳感器量，做到物可視、狀態(tài)可視。供遠(yuǎn)程監(jiān)管人員使用及維護(hù)人員使用。物資管理部分系統(tǒng)架構(gòu)[4]，如圖4。

4.2 關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

4.2.1 三維可視化建模

建模采用BIM軟件進(jìn)行建模，要根據(jù)測(cè)控系統(tǒng)的需求制作所要使用的電氣族文件。電氣設(shè)備、電氣橋架、電管、導(dǎo)線、天線、標(biāo)注等都是不同類型的族，電氣族在二維平面圖上既要滿足國(guó)標(biāo)的制圖標(biāo)準(zhǔn)，在三維模型上又要符合事物的實(shí)際樣貌，還需賦予尺寸、性能、負(fù)荷類型、電氣參數(shù)等一系列屬性參數(shù)[5]。

（1）建筑物建模與維護(hù)

對(duì)建筑物進(jìn)行建模與真實(shí)世界保持一致。纜線建模與維護(hù)：對(duì)主要纜線實(shí)際位置，所處建筑物位置進(jìn)行真實(shí)再現(xiàn)。纜線貼UHF RFID標(biāo)簽，纜線的編號(hào)、類型等信息和每根纜線三維模型掛接，實(shí)現(xiàn)對(duì)每根纜線定位查詢。

（2）設(shè)備建模與維護(hù)

建模與真實(shí)設(shè)備一樣的三維模型與三維系統(tǒng)掛接并放置在真實(shí)位置，可通過(guò)關(guān)鍵詞查詢某個(gè)設(shè)備，然后自動(dòng)定位到設(shè)備，并由UHF RFID標(biāo)簽展示設(shè)備的相關(guān)信息。支持模糊查詢和精度查詢。

從而實(shí)現(xiàn)基于三維實(shí)時(shí)互動(dòng)引擎技術(shù)的測(cè)控系統(tǒng)可視化，可以滿足全仿真式測(cè)控系統(tǒng)運(yùn)維需要，層次化遞進(jìn)瀏覽監(jiān)控區(qū)域、機(jī)房、機(jī)柜、設(shè)備、端口、天線。如圖5。

圖4 物資管理系統(tǒng)構(gòu)架

圖5 機(jī)房三維可視化圖

4.2.2 平臺(tái)服務(wù)層數(shù)據(jù)接入

物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器需要完成設(shè)備與服務(wù)器端之間安全可靠的雙向連接，以支撐海量設(shè)備的數(shù)據(jù)收集、監(jiān)控、故障預(yù)測(cè)等各種物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景信息、并將接收到數(shù)據(jù)存入空間數(shù)據(jù)庫(kù)與時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)。

平臺(tái)服務(wù)層空間數(shù)據(jù)庫(kù)需要根據(jù)不同的后果評(píng)估模型及項(xiàng)目要求，確定最優(yōu)的數(shù)據(jù)模型、處理模式、存貯結(jié)構(gòu)、存取方法，建立能反映現(xiàn)實(shí)世界的地理實(shí)體間信息之間的聯(lián)系，又能被一定的DBMS接受，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)并有效地存取、管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。簡(jiǎn)言之就是把現(xiàn)實(shí)世界中一定范圍內(nèi)存在著的應(yīng)用數(shù)據(jù)抽象成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的具體結(jié)構(gòu)的過(guò)程，并將在線獲得的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)疊加入空間數(shù)據(jù)庫(kù)，供后果評(píng)估服務(wù)器進(jìn)行查詢與分析。

平臺(tái)服務(wù)層時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)（Time Series Database，簡(jiǎn)稱TSDB）是用于管理時(shí)間序列數(shù)據(jù)的專業(yè)化數(shù)據(jù)庫(kù)。區(qū)別于傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)針對(duì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢和展現(xiàn)進(jìn)行了專門的優(yōu)化，從而獲得極高的數(shù)據(jù)壓縮能力、極優(yōu)的查詢性能，特別適用于處理海量的時(shí)間序列數(shù)據(jù)），空間數(shù)據(jù)庫(kù)與時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián)，并以時(shí)間為維度進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、并將在線獲得的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)疊加入時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)，供后果評(píng)估服務(wù)器進(jìn)行查詢與分析。

平臺(tái)服務(wù)層后果評(píng)估服務(wù)器實(shí)現(xiàn)根據(jù)后果評(píng)估系統(tǒng)提交的后果評(píng)估計(jì)算模型，讀取空間數(shù)據(jù)庫(kù)、時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)算實(shí)時(shí)結(jié)果及時(shí)間軸預(yù)測(cè)結(jié)果，并將計(jì)算后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到空間&時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)表中、供系統(tǒng)調(diào)用。

4.2.3 物聯(lián)網(wǎng)感知層實(shí)現(xiàn)

使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行非侵入式物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)，如溫度、電流、電壓、射頻參數(shù)、振動(dòng)、俯仰角、傾斜角、方向角等。溫度傳感器采用粘貼式安裝在指定設(shè)備，如電機(jī)、機(jī)箱、機(jī)柜內(nèi)部、動(dòng)力電纜等處，均采用本安電池供電，微功率無(wú)線通信。電流傳感器采用穿芯式安裝在指定設(shè)備供電電纜接入處，均采用本安電池供電，微功率無(wú)線通信[6]。

射頻參數(shù)采用網(wǎng)絡(luò)型頻譜分析儀對(duì)重要工作頻點(diǎn)進(jìn)行開放式監(jiān)測(cè)。振動(dòng)傳感器采用螺絲緊固在振動(dòng)設(shè)備上，均采用本安電池供電，微功率無(wú)線通信。俯仰角、傾斜角、方向角采用高精度陀螺儀貼在天線設(shè)備參考位，進(jìn)行監(jiān)測(cè)。以上監(jiān)測(cè)結(jié)果統(tǒng)一匯入平臺(tái)服務(wù)層。

使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段對(duì)設(shè)備所在建筑物的人流、物流、設(shè)備流進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如機(jī)柜、設(shè)備箱啟閉情況、人員到位情況、設(shè)備及資產(chǎn)進(jìn)出建筑情況。進(jìn)入系統(tǒng)所在建筑物人員佩戴智能工牌，從而實(shí)現(xiàn)人流監(jiān)測(cè)。進(jìn)入系統(tǒng)所在建筑物的物資及設(shè)備均貼有UHF RFID，關(guān)鍵門均安裝有門禁式閱讀器實(shí)現(xiàn)物流、設(shè)備流進(jìn)出監(jiān)測(cè)。相關(guān)門、機(jī)柜門、設(shè)備維護(hù)門安裝有物聯(lián)網(wǎng)門磁傳感器，實(shí)現(xiàn)門的啟閉監(jiān)測(cè)。非侵入式物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)，是指所安裝的物聯(lián)網(wǎng)傳感器不與現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行電氣互聯(lián)與物理互聯(lián)，獨(dú)立式工作從而保障系統(tǒng)安全。

4.2.4 日常運(yùn)行維護(hù)實(shí)現(xiàn)

（1）運(yùn)行操作：系統(tǒng)重構(gòu)后，對(duì)設(shè)備操作中的關(guān)鍵步驟可設(shè)定流程、標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作，傳感器將感知到的動(dòng)作信息傳回系統(tǒng)，由系統(tǒng)進(jìn)行操作正確性檢查。

（2）設(shè)備巡檢：工作人員佩戴智能工牌，實(shí)現(xiàn)在建筑物里人員厘米級(jí)定位，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤，報(bào)警提示，歷史回放，線路巡檢，事件處理等過(guò)程記錄，并動(dòng)態(tài)展現(xiàn)在三維系統(tǒng)中。

（3）設(shè)備檢修：在BIM系統(tǒng)中，規(guī)劃維修方案。并設(shè)定維修線路，匹配救援工具的種類及數(shù)量。通過(guò)故障的原因，進(jìn)行故障定位，確定系統(tǒng)出現(xiàn)故障的位置，并顯示出該位置的位置。

（4）故障監(jiān)視報(bào)警：主要計(jì)算電流、電壓等物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)及系統(tǒng)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)集成實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，分析設(shè)備數(shù)據(jù)，可以對(duì)有故障隱患相關(guān)設(shè)備進(jìn)行閃爍報(bào)警。

（5）遙視系統(tǒng)：在三維場(chǎng)景中顯示所有監(jiān)控的位置分布，可以隨時(shí)查詢?nèi)毕菸恢酶浇臄z像頭分布情況，調(diào)取遙視系統(tǒng)圖像。

4.2.5 資產(chǎn)管理實(shí)現(xiàn)

包括資產(chǎn)的新增、調(diào)撥、閑置、報(bào)廢、維修和盤點(diǎn)等操作，它包含了設(shè)備從購(gòu)置、投入使用到報(bào)廢的全過(guò)程。設(shè)備投入使用前加裝電子標(biāo)簽，標(biāo)簽內(nèi)寫入資產(chǎn)的信息，每次進(jìn)行資產(chǎn)管理操作時(shí)，讀寫器都會(huì)讀到資產(chǎn)上的電子標(biāo)簽并將信息發(fā)送到資產(chǎn)管理平臺(tái)服務(wù)層進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的跟蹤管理[7]。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)精確定位，在設(shè)備及線纜貼UHF RFID，可使用移動(dòng)閱讀器讀取到標(biāo)簽，移動(dòng)閱讀器會(huì)顯示該設(shè)備或線纜所在系統(tǒng)位置及該設(shè)備其他相關(guān)信息，并可以寫入維護(hù)信息，同步到平臺(tái)服務(wù)層數(shù)據(jù)庫(kù)。門禁式閱讀器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)資產(chǎn)標(biāo)簽進(jìn)出的100%識(shí)讀。對(duì)異常的資產(chǎn)進(jìn)出進(jìn)行告警，系統(tǒng)后臺(tái)記錄資產(chǎn)進(jìn)出信息。門禁式閱讀器如下圖所示。覆蓋區(qū)域?yàn)榘霃綖?-5m的扇形區(qū)域。

如圖6所示：

（1）在待入?yún)^(qū)域給器材貼標(biāo)簽（TAG）或掛鉛封標(biāo)簽（TAG），使用手持終端將數(shù)據(jù)同步更新到數(shù)據(jù)庫(kù)軟件。

圖6 資產(chǎn)管理

（2）在關(guān)鍵通道門上方安裝TAG閱讀器，對(duì)出入機(jī)房器材進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和出入機(jī)房操作，將出入庫(kù)數(shù)據(jù)通過(guò)CAN總線傳輸?shù)狡鞑墓芾頂?shù)據(jù)庫(kù)。

（3）在電腦上安裝器材管理軟件（數(shù)據(jù)來(lái)源于器材管理數(shù)據(jù)庫(kù)），實(shí)現(xiàn)對(duì)入機(jī)房、出機(jī)房、盤點(diǎn)、報(bào)廢、報(bào)損等數(shù)據(jù)的處理和查詢統(tǒng)計(jì)工作。

（4）在手持終端安裝器材管理軟件，實(shí)現(xiàn)機(jī)房器材的盤點(diǎn)、更換、報(bào)損、報(bào)廢等工作。

4.2.6 可視化應(yīng)急預(yù)案及培訓(xùn)模擬的實(shí)現(xiàn)

在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)的基礎(chǔ)上，將各類應(yīng)急預(yù)案、維修操作以BIM形式呈現(xiàn)，可直觀反映操作對(duì)象、內(nèi)容、方法、流程等，等同于實(shí)物操作、演練。解決了設(shè)備任務(wù)密集無(wú)法實(shí)際操作，或操作有一定風(fēng)險(xiǎn)的措施操作難以實(shí)施的難題。

將培訓(xùn)內(nèi)容可視化呈現(xiàn)在學(xué)員眼前，可直觀、身臨其境地看到、摸到培訓(xùn)內(nèi)容，學(xué)員通過(guò)系統(tǒng)自學(xué)培訓(xùn)內(nèi)容，等同于實(shí)物操作，然后通過(guò)實(shí)物操作檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果即可，大大提高了培訓(xùn)效果。

5.結(jié)論

基于BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的測(cè)控系統(tǒng)運(yùn)維全生命周期管理平臺(tái)，以維護(hù)大于維修、培訓(xùn)大于培養(yǎng)的理念進(jìn)行構(gòu)架，彌補(bǔ)了PHM及SCADA系統(tǒng)存的缺陷，更多的強(qiáng)調(diào)了操作、維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化、維修、應(yīng)急、培訓(xùn)可視化。新的技術(shù)手段讓到崗人員快速熟悉裝備系統(tǒng)、可視化模擬系統(tǒng)維護(hù)過(guò)程，可視化重大活動(dòng)預(yù)案，對(duì)統(tǒng)一的工作內(nèi)容、流程，統(tǒng)一的思想、統(tǒng)一的價(jià)值觀念，建立標(biāo)準(zhǔn)化管理的基礎(chǔ)。BIM與IOT在我國(guó)測(cè)控類系統(tǒng)中尚未得到有效挖掘，美國(guó)NASA已經(jīng)發(fā)展的非常快，并在多個(gè)系統(tǒng)得到應(yīng)用，美國(guó)已經(jīng)制定BIM標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)從“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃中已經(jīng)開始了對(duì)BIM技術(shù)相關(guān)研究的支持。經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展，在設(shè)計(jì)和施工階段已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，而在設(shè)施維護(hù)中的應(yīng)用案例并不是很多。在運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段，BIM技術(shù)需求非常大，尤其是對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)，其創(chuàng)造的綜合效益不言而喻[7]。隨著這幾年物聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，BIM與IOT技術(shù)在運(yùn)維階段的應(yīng)用也迎來(lái)一個(gè)重要契機(jī)。